CN107078607A - 控制单元以及使用该控制单元的电动助力转向装置 - Google Patents
控制单元以及使用该控制单元的电动助力转向装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明得到能实现控制基板面积的有效利用、导电板形状的简化、均等化的控制单元。框架具有相对于电动机输出轴在垂直方向上扩展的上下表面,在各个面上安装圆环状的导电板,导电板均在内周侧及外周侧具有连接用的端子部,逆变器电路通过由多个开关元件构成的功率模块来构成,在形成功率模块的封装的一条边设有电源用端子,并且在相对的一条边设置与绕组端子连接的输出端子、以及与控制信号连接的控制用端子,该绕组端子用于向电动机供电,将导电板的内周侧的端子部和功率模块的电源用端子连接,将控制基板和功率模块的控制用端子连接。
Description
技术领域
本发明涉及以与电动机输出轴在同轴上的方式与电动机一体化,且控制电动机的驱动的控制单元以及使用该控制单元的电动助力转向装置。
背景技术
在以与电动机输出轴在同轴上的方式与电动机一体化的控制单元中,作为构成控制单元的主要的元器件有搭载了CPU的控制基板、向电动机供电的逆变器电路、连接控制基板和逆变器电路的框架、连接器、以及收纳这些元器件的壳体。
这里,框架将控制基板和逆变器电路电连接且机械连接,并且还搭载有其它元器件,因此电连接的部分以及机械连接的部分具有复杂的形状。
另外,对于框架的电气性布线,框架采用绝缘树脂制并通过嵌入模塑来成形,使得例如构成电源系统的+、-线路的导电板遍布于该框架的内部。
这时,为了对电动机的绕组供电,需要在电源系统的导电板上流过大电流的高速开关电流,该导电板相对于配置在其附近、包含CPU的控制基板成为了噪声发射源。
于是,为了解决上述问题,提出了一种控制单元(控制装置),包括:构成三相桥接电路的半导体开关元件,该三相桥接电路控制电动马达的电流;对流过电动马达的电流的波纹分量进行抑制的电容器;使在半导体开关元件的开关动作时产生的噪声降低的线圈;包含半导体开关元件、电容器以及线圈的电源电路部;搭载电源电路部,使从电源电路部产生的热量进行散热的散热器;以及搭载了微型计算机的控制基板,该微型计算机生成驱动半导体开关元件的驱动信号,半导体开关元件以及电容器在三相桥接电路的各个桥臂上成对并配置为同心圆状,使电连接桥臂与电容器的连接构件配置于同一平面上,并且使直流电源的正极侧布线和负极侧布线沿着各桥臂并排配置(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特许第5039171号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而,现有技术中,存在如下问题。
即,专利文献1所记载的控制单元中,具有电源系统导电板的电路壳体中,具有如下结构:即,与连接器连接的两块导电板(+、-)大致并排,在配置于各部分的元器件的端子附近多个被弯折的端子部竖起。
另外,由于在这些导电板上流过大电流,因此需要使该导电板尽量缩短、且使到各逆变器电路的电源部为止的长度尽量均等。另外,在导电板并排的情况下,导电板的板宽有限制,因此成为内部电阻值上升的主要原因。
另外,在电路壳体中,用于将控制基板和电源基板电连接的多个端子列集中于中央附近进行延伸。因此,控制基板的元器件配置的自由度受到这些端子列的影响。
由此,专利文献1所记载的控制单元中,对于到逆变器电路为止的电源系统的布线用的导电板、以及逆变器电路和控制基板的连接,存在如下问题:在实现控制基板面积的有效利用,导电板形状的简化、均等化方面仍有改善的余地。
本发明是为了解决上述问题而完成的,其目的在于得到一种能实现控制基板面积的有效利用、导电板的形状简化、均等化的控制单元。
用于解决技术问题的技术方案
本发明涉及的控制单元是控制电动机的驱动的控制单元,控制单元以与电动机的电动机输出轴在同轴上的方式与电动机一体化,包括:控制基板,该控制基板被收纳于成为控制单元的外包装的外壳的内部,计算并输出对电动机的控制信号;逆变器电路,该逆变器电路根据控制信号,对电动机供电;以及框架,该框架是设置于控制基板和逆变器电路之间的中间构件,框架具有相对于电动机输出轴在垂直方向上扩展的上下表面,在各个面上安装圆环状的导电板,导电板均在内周侧及外周侧具有连接用的端子部,逆变器电路通过由多个开关元件构成的功率模块来构成,在形成功率模块的封装的一条边设置电源用端子,并且在相对的一条边设置与绕组端子连接的输出端子、以及与控制信号连接的控制用端子,该绕组端子用于向电动机供电,将导电板的内周侧的端子部和功率模块的电源用端子连接,将控制基板和功率模块的控制用端子连接。
发明效果
根据本发明涉及的控制单元,框架具有相对于电动机输出轴在垂直方向上扩展的上下表面,在各个面上安装圆环状的导电板,导电板均在内周侧及外周侧具有连接用的端子部,逆变器电路通过由多个开关元件构成的功率模块来构成,在形成功率模块的封装的一条边设置电源用端子,并且在相对的一条边设置与绕组端子连接的输出端子、以及与控制信号连接的控制用端子,该绕组端子用于向电动机供电,将导电板的内周侧的端子部和功率模块的电源用端子连接,将控制基板和功率模块的控制用端子连接。
因此,能实现控制基板面积的有效利用、导电板形状的简化、均等化。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1涉及的控制单元所适用的电动助力转向装置的整体电路结构的电路图。
图2是表示本发明的实施方式1涉及的电动助力转向装置的剖视图。
图3是表示本发明的实施方式1涉及的电动助力转向装置的框架的一个面的俯视图。
图4是表示本发明的实施方式1涉及的电动助力转向装置的框架的另一个面的俯视图。
图5是表示本发明的实施方式1涉及的电动助力转向装置的框架的侧剖视图。
图6是表示本发明的实施方式1涉及的电动助力转向装置的功率模块的立体图。
图7是表示本发明的实施方式1涉及的电动助力转向装置的电源用开关元件的立体图。
图8是表示本发明的实施方式2涉及的电动助力转向装置的剖视图。
图9是表示本发明的实施方式2涉及的电动助力转向装置的框架的一个面的俯视图。
图10是表示本发明的实施方式2涉及的电动助力转向装置的框架的侧剖视图。
具体实施方式
下面,使用附图对本发明所涉及的控制单元的优选实施方式进行说明,对于各图中相同、或相当的部分,标注相同的标号进行说明。另外,本发明涉及的控制单元以与电动机输出轴在同轴上的方式与电动机一体化。
另外,下文中,例举了控制单元适用于电动助力转向装置的情况来进行说明,但不限于此,控制单元只要对电动机的驱动进行控制,则也可以是适用于电动助力转向装置以外的情况。
实施方式1.
图1是表示本发明的实施方式1涉及的控制单元所适用的电动助力转向装置的整体电路结构的电路图。图1中,该电动助力转向装置由控制单元1和电动机2构成。
另外,该实施方式1中,对电动机2为三相无电刷电动机的情况进行说明,但不限于此,也可以是附带电刷或三相以上的多相绕组电动机。
控制单元1包含向电动机2提供电流的逆变器电路3、以及主要搭载了CPU10的控制基板4。另外,在电动机2的输出轴附近设有检测电动机2的旋转角的旋转传感器5。另外,控制单元1经由连接器与搭载于车辆的电池6、点火开关7及传感器类8连接。
控制单元1内的控制基板4具有:CPU10,该CPU10基于来自车速传感器、检测方向盘的转向转矩的转矩传感器等传感器类8的信息,运算提供至电动机2的电力的控制量;驱动逆变器电路3的初级驱动电路11;检测逆变器电路3内的各部分的电压或电流的监控电路12;以及基于来自旋转传感器5的信息,检测电动机2的旋转角的旋转角检测电路13。
另外,在控制单元1的电源系统线路(+、-)中,设有用于抑制噪声辐射的电容器C1以及线圈CL。这里,这些元器件比较大型。另外,在电源系统线路中插入有电源用开关元件14,该电源用开关元件14具有使+电源线路开闭的继电功能。
该电源用开关元件14例如为FET,寄生二极管以相对于电流提供方向为正向和反向的两种方式串联连接。利用该电源用开关元件14,在电动机2、逆变器电路3中产生了故障的情况下,能强制切断电力提供。另外,即使在利用寄生二极管进行电池6的反接布线的情况下,切断流过电流的线路,也能实现电池反接保护的功能。
逆变器电路3具有:相对于电动机2的三相绕组(U、V、W)的各相分别设置于上下臂的总计6个开关元件31U~31W、32U~32W;以及继电用开关元件34U~34W,该继电用开关元件34U~34W具有对电动机绕组和开关元件之间进行开闭的继电功能。另外,图1中仅记载了U相的标号,其它相也与U相相同。
另外,上下臂的开关元件31U~31W、32U~32W基于CPU10的指令被PWM驱动,因此出于噪声抑制的目的,对逆变器电路3也连接有电容器30U~30W。另外,在逆变器电路3还连接有用于检测在电动机2中流动的电流的分流电阻33U~33W。这里,各相的开关元件31、32、34总计配置有三个,作为在每一相集成的功率模块35U~35W。
作为图1示出的电动助力转向装置的简要的动作,基于来自传感器类8的输入信息,CPU10对提供至电动机2的绕组的电流进行运算,经由驱动电路11输出至逆变器电路3。接着,各相的开关元件31、32、34被驱动,将电流提供至电动机2的绕组。
另外由监控电路12检测提供至电动机2的绕组的电流的电流值,根据CPU10的运算值(目标值)和实际电流值的偏差,执行反馈控制。另外,驱动电路11对电源用开关元件14以及继电用开关元件34也一并进行控制。CPU10经由旋转传感器5以及旋转角检测电路13计算电动机2的旋转位置或速度来用于进行控制。
相对于上述那样的电路结构,图2示出了电动助力转向装置的结构。图2是表示本发明的实施方式1涉及的电动助力转向装置的剖视图。图2中,图中的下侧为电动机2,在电动机2的上部配置控制单元1。另外,控制单元1被设在电动机2的输出轴23的输出方向上且与电动机输出轴23在同轴上。
电动机2通过将转子21、定子22配置于电动机壳体27的内部而构成,该转子21在输出轴23的周围配置有多极对未图示的永磁体,该定子22设于该转子21的周围,卷绕安装有三相绕组24。另外,在三相绕组24的上方设有环形圈25,在该环形圈25内绕组端被三角形连接(Δ连接:delta connection),之后作为绕组端子26延伸至控制单元1。
控制单元1构成为在外壳43的内部分别配置搭载了CPU10、驱动电路11等的控制基板4、框架40、功率模块35U(35V、35W未图示)、电源用开关元件14、以及电容器30U、30V(30W未图示)。另外,也可以没有电源用开关元件14。
这里,外壳43具有与电动机壳体27大致为相同直径的圆筒形状,为了安装连接器44而切除一部分,形成缺口部。另外,在该缺口部安装连接器44,连接器端子45延伸至外壳43的内部。
另外,外壳43例如利用未图示的螺栓与电动机壳体27结合。并且,外壳43具有结合部43a,该结合部43a向图中上方延伸,用于与未图示的减速机构相结合,该减速机构传输电动机输出轴23的旋转。另外,外壳43对用于使输出轴23自由旋转的轴承28进行保持。在该外壳43的内部,控制基板4的一部分固定于电动机壳体27,一部分固定于外壳43。另外,在控制基板4的上方层叠框架40。
框架40是下文所述的中间构件,为绝缘树脂制,具有呈正反关系的表面部,分别在图中上侧的表面部和下侧的表面部配置导电板41、42。另外,在框架40的上方安装三个功率模块35,功率模块35的上表面与外壳43的表面43b紧密接触。由此,提高了功率模块35的散热性。另外,功率模块35和外壳43的表面43b也可隔着片材紧密接触。
另外,功率模块35的控制用端子35a、35b贯通框架40,一个与导电板41、42连接,另一个与控制基板4连接。另外,在框架40还搭载有三个电容器30U、30V(30W未图示),以及电源用开关元件14。
另外,在连接器44的附近,连接器端子45贯通框架40,一部分与导电板41、42连接,其它部分延伸至控制基板4并与其连接。另外,图1中记载的旋转传感器5可设于外壳43的内部的轴承28附近,能利用旋转变压器结构的传感器、半导体传感器等。
接着,参照图3、4,对框架40和导电板41、42的详细结构进行说明。图3是表示本发明的实施方式1涉及的电动助力转向装置的框架的一个面的俯视图。图3中,框架40是绝缘树脂模塑成形品,除连接器侧突出部40m以外,与电动机壳体27同样地大致形成为圆形。
在框架40的中央开孔使输出轴23能贯通,在孔的周围有筒状部40b延伸。另外,在框架40中安装有功率模块35、电容器30以及线圈CL等,因此电容器30以及线圈CL用的保持或定位用的隔断40e竖立于各元器件的周边。另外,在框架40中还形成用于按住功率模块35的突起40c。
并且,在框架40中设有多个用于供各元器件的脚部或端子部贯通的孔。这里,孔40d具有比较大的直径,用于使框架40本身与外壳43固定,例如将四处进行螺栓紧固。另外,孔40h、40i为电容器30以及线圈CL的脚部贯通用。
另外,圆孔40f、方孔40g一起配置于引导部40a内,这些孔用于供图6中详细叙述的功率模块35的控制用端子35a、35b贯通。另外,圆孔40f从驱动电路11向功率模块35传输控制信号,是将功率模块35内的监控信号传输至CPU10的端子用的孔。
另外,方孔40g中的一个是从功率模块35向电动机绕组供电的端子用的孔,另一个插入绕组端子26,双方通过其他元器件被电连接。另外,圆孔40f也可以是椭圆孔或多边形孔。
并且,开了四个孔的引导部42p为电源用开关元件14的控制信号用,该电源用开关元件14也至少收纳两个FET,与功率模块35是同类型。另外,在连接器侧突出部40m分别开设有多个+电源用端子孔40k、-电源(接地)用端子孔40j。还设有多个传感器类的信号用的孔40l。
另外,在框架40的上下两个表面分别安装有例如铜制的导电板41、42。导电板41呈圆环状,在内周侧形成四处端子部41a,在外周侧也形成四处端子部41b来贯通框架,向图中背面突出。
该导电板41的连接器侧突出部40m中,从连接器的+电源用端子孔40k的附近与线圈CL的一个脚部连接,另一个脚部与电源用开关元件14连接。另外,之后,通过电源用开关元件14与导电板41连接。由此,导电板41构成+用电源线路。
另外,导电板41被安装于框架40的表面,例如可以考虑涂布粘接剂作为其安装结构。这时,多个端子部41a或41b被插入开设于框架40的方孔,因此通过采用将端子部压入该方孔的结构,能兼用于安装。使用该方法则无需用于安装的元器件、操作。
由此,在框架40的中央部同心地配置圆环状的导电板41,在内周侧以及外周侧设有用于与其它构件电连接的端子部41a、41b。尤其内周侧是为了与功率模块35的两电源(+、-)连接而配置。并且,该圆环状的一部分经由来自+电源用的连接器端子的电源线路以及各元器件来连接。这里,通过将所述导电板41设为圆环状,从而无需遍布导电板,能以简单的形状制造导电板41,结果能使与框架40的安装也得到简化。
图4是表示本发明的实施方式1涉及的电动助力转向装置的框架的另一个面的俯视图。图5是表示本发明的实施方式1涉及的电动助力转向装置的框架的侧剖视图。即,图4示出了图3的背面。
图4、5中,导电板42为-电源(接地)用,与+电源用的导电板41同样地,与框架40的中央孔同心地形成为大致圆环状。另外,在框架40中,在内周侧的三处、外周侧的四处设有用于与其它部位连接的端子部42a。
另外,多个+电源用的导电板41的端子部41a被设为在端子部42a的附近突出。外周侧的端子部42b被配置于电容器30的脚部用的孔40h的附近,靠近地配置以使电容器30的脚部和端子部42b能连接。
另外,开设有功率模块35的端子用的孔40f、40g的引导部40a为了实现对功率模块35的端子进行引导的作用而从框架40的表面突出。另外,在连接部附近配置突出部40n,使端子孔40k、40j集中并同样地形成引导部。并且,使小导电板41c、42c的端子部从该突出部40n突出。同样地,配置突出部40o,使传感器类的信号用的孔401集中并形成引导部。
另外,导电板42与框架40的安装中,沿着导电板42的内周、外周或内周及外周双方的形状在框架40中设有凹部,通过将所述导电板42压入其中来进行安装。另外,也可以构成为使凸部42d从框架40伸出,在导电板42上开孔,将凸部42d压入孔中。
另外,导电板42具有较大的面积且成圆环状,因此与框架40的连接能以各种方法在任何地点进行。另外,在框架40的四处配置有柱40q,利用该柱40q使框架40与控制基板4保持一定的距离,并且固定控制基板4。
图6是表示本发明的实施方式1涉及的电动助力转向装置的功率模块的立体图。图6中,功率模块35具有如下结构:俯视时大致呈长方形,在一个长边具备+电源用的控制用端子35a以及-电源用的控制用端子35b,在另一个长边的角部附近具备输出端子35c,在其旁边具备多个控制用端子35a。
将该功率模块35分散配置于输出轴23的周围的框架40上。具体而言,-电源用的控制用端子35b配置于靠近输出轴23的中央孔周边,一个+电源用的控制用端子35a及输出端子35c被插入设于周边部的引导部40a的孔40f、40g。
图7是表示本发明的实施方式1涉及的电动助力转向装置的电源用开关元件的立体图。图7中,电源用开关元件14也与功率模块35同样地,采用各种端子向大致为长方体的封装延伸的结构。
电源用开关元件14中,端子14a是来自线圈CL的输入侧端子,经由收纳于封装的两个FET,从端子14b输出。因此,若端子14b被安装于框架40,则与导电板41的内周侧端子部41a焊接。另外,比较细的四根端子14c是被插入图3、4所示的引导部42p的控制信号用端子以及监控用端子。
由此,在框架40的正反面设有平面部,分别配置有约为圆环状的电源线路即导电板41、42,在内周侧及外周侧设有用于与其它部位连接的端子部,且使该端子部以与输出轴平行的方向,例如向-电源用的导电板42侧突出,利用该端子部例如将元器件的脚部和端子进行焊接从而电连接。另外,圆环状的导电板的一部分经由与连接器端子45连接的小导电板电连接。
通过这样的结构,使其与控制基板4的连接位于外周侧,能有效地利用控制基板4的面积,进而能实现控制单元1的小型化。另外,通过使用圆环状的导电板,与以往的形状相比能采用简单的形状。
另外,能在导电板41、42的外周与框架40的外周部之间设有空间,能在该空间配置电容器30以及线圈CL等元器件,并且与这些元器件的脚部的连接也设置从圆环状导电板突出的端子部,可仅在一个表面侧形成电连接的部分,因此能提高工作性。
并且,经由导电板的电路为圆环状,能使路径最短,因此能使电感降低。另外,具有较大的表面积,并且+电源用的去路和-电源用的回路呈反向,电感被抵消,因此能抑制不需要的辐射噪声。
如上文所述,根据实施方式1,框架具有相对于电动机输出轴在垂直方向上扩展的上下表面,在各个面上安装圆环状的导电板,导电板均在内周侧及外周侧具有连接用的端子部,逆变器电路通过由多个开关元件构成的功率模块来构成,在形成功率模块的封装的一条边设置电源用端子,并且在相对的一条边设置与绕组端子连接的输出端子、以及与控制信号连接的控制用端子,该绕组端子用于向电动机供电,将导电板的内周侧的端子部和功率模块的电源用端子连接,将控制基板和功率模块的控制用端子连接。
因此,能实现控制基板面积的有效利用,导电板形状的简化、均等化。
即,利用电源系统导电板的形状、配置的变更、导电板的双重结构化,还有逆变器电路和控制基板的连接位置的变更,能实现控制基板面积的有效利用,以及导电板形状的简化、均等化。另外,能扩大板宽,能降低产品的内部电阻值。并且,通过圆形导电板的形状,也能有助于对噪声产生的抑制。
另外,通过使功率模块35b的极性反相,能使导电板41作为-电源用的导电板,使导电板42作为+电源用的导电板。
实施方式2.
图8是表示本发明的实施方式2涉及的电动助力转向装置的剖视图。另外,在与上述图1~7同等的部位标注相同的标号。另外,图8和实施方式1的图2的不同点在于,控制单元1被安装于输出轴23的反输出侧。
图8中,从三相绕组24延伸出的绕组端子26通过选择绕组材料从而也能从绕组部分直接延伸,能省去实施方式1中使用的环形圈25。另外,板部50具有如下作用:与电动机壳体27嵌合,作为电动机2的盖子,并且在中央保持轴承28a。
并且,虽然未图示,但板部50也包括与控制单元1的外壳430结合的结合部分。另外,板部50的图中上侧面与功率模块35U、35W(35V未图示)紧密接触,承担散热器的作用。具有上述多个目的的板部50考虑到散热性以及作为壳体的牢固、防水性,例如由铝等金属形成。
另外,图8中,控制单元1位于该板部50的上部,在外壳430所覆盖的内部安装有电路部。另外,连接器44、44a、44b配置于外壳430的上表面。这里,连接器44为电源(+、-)用,连接器44a、44b为电源系统以外的传感器类的信号用。
另外,连接器44a、44b的端子、或其延长部向控制基板4延伸并与其连接。另外,连接器44的电源系统端子特别被使用于逆变器电路3,因此端子向比控制基板4更靠下的方向延长。另外,为了与连接器嵌合或实现一体化、轻量化等,外壳430通过绝缘性树脂模塑来制造。
在控制单元1的内部,从电动机2侧开始,使发热元器件与板部50紧密接触进行安装,在其上部层叠中间构件即框架400,进一步在其上部层叠有搭载了CPU10及其它的控制基板4,该发热元器件即所说的功率模块35、未图示的电源用开关元件14。
另外,在板部50以及框架400的中央部设有大直径的孔,供插通了该孔的输出轴23延伸。另外,在输出轴23的端部安装有旋转传感器用的转子5a。这相当于图1中的旋转传感器5,在转子5a上装设有多个磁体。
另一方面,在控制基板4的下表面搭载有与转子5a相对的旋转角检测电路13,在此检测到的旋转角信号经由控制基板4传输至CPU10。另外,在框架400的上下两面,安装导电板410、420,在该框架400与控制基板4的空间中以横向放置方式安装有作为大型元器件的电容器30U、30W(30V未图示)。
接着,参照图9、10,对框架400以及导电板42等进行说明。图9是表示本发明的实施方式2涉及的电动助力转向装置的框架的一个面的俯视图。图10是表示本发明的实施方式2涉及的电动助力转向装置的框架的侧剖视图。另外,图9中,去除了控制基板4,从图8的上侧观察框架400。
图9、10中,框架400为与电动机壳体27大致相同直径的圆形,在中央设有供输出轴23插通的大直径的孔。另外,在该大直径的孔的周围,筒状部400b进行延伸。另外,在筒状部400b的周围安装了圆环状的导电板420。
此处,在框架400的外周附近的三处,大致均等地分散配置有开设有功率模块35的端子用的孔400f的引导部400a。另外,在图中上侧配置引导部400n,该引导部400n分别开设有三个电源用端子孔400j、400k,在其右侧配置引导部420p,该引导部420p中开设有用于电源用开关元件14的孔。
另外,在框架400中如单点划线所记载的那样配置有线圈CL以及电容器30U、30V、30W。尤其是,电容器30成为以包夹功率模块35的框架400的方式安装于正上方的结构。这时,电容器30被横向放置,因此与纵向设置相比能将输出轴方向的高度抑制得较低。
导电板420呈圆环状,在内周侧延伸并配置有三处端子部420a,在外周侧延伸并配置有三处端子部420b。该导电板420中,各个端子420a成为各元器件的脚部或端子的-电源(接地)。
另外,内周侧的三处端子部420a与功率模块35的各个-端子连接(焊接),外周侧的三处端子部420b如虚线所述,与电容器的-脚部焊接。另外,虽然未图示,但连接器用端子孔400j与导电板420分别连接。
另外,在框架400中,四处孔400d是将框架400固定于板部50的孔,柱400q用于安装控制基板4。同样地,端子部410a在圆环的内周侧设有四处,在外周侧设有四处,在图中背面,+电源用的导电板410安装为圆环状。
该端子部410a是从导电板410贯通框架400并延伸的端子部。此处,内周侧的三处端子部410a是功率模块35的+端子用,内周侧的410c是电源用开关元件14的输出端子用,该端子部与导电板410一体化。
与此相对,外周侧的三处端子部410b是电容器30的+脚部用,外周侧的410d是电源用开关元件14的输入端子用。另外,连接器的+电源用端子孔400k和线圈CL的一端由未图示的小导电板连接。
另外,在框架400设有多个用于对电容器30以及线圈CL进行定位的隔断400e。另外,在框架400的背面,设有用于使板部50与功率模块35以及电源用开关元件14紧密接触的突起400c。
由此,即便在反输出轴方向上将控制单元1配置于同轴上的情况下,相对于控制基板4和逆变器电路3的中间构件即框架400,将电源(+、-)用导电板同心地正反配置,分散地将功率模块的电源用端子部配置于内周侧,分散地将电容器用端子部配置于外周侧,从而能使导电板的形状简化,将电源系统配置于内周侧,将控制信号用端子配置于外周侧,因此能有效地利用控制基板的面积,能得到双面安装产生的电感降低、噪声抑制这样的效果。
Claims (9)
1.一种控制单元,该控制单元控制电动机的驱动,其特征在于,
所述控制单元以与所述电动机的电动机输出轴在同轴上的方式与所述电动机一体化,包括:
控制基板,该控制基板被收纳于成为所述控制单元的外包装的外壳的内部,计算并输出对所述电动机的控制信号;
逆变器电路,该逆变器电路根据所述控制信号,对所述电动机供电;以及
框架,该框架是设置于所述控制基板和所述逆变器电路之间的中间构件,
所述框架具有相对于所述电动机输出轴在垂直方向上扩展的上下表面,在各个面上安装圆环状的导电板,所述导电板均在内周侧及外周侧具有连接用的端子部,
所述逆变器电路通过由多个开关元件构成的功率模块来构成,在形成所述功率模块的封装的一条边设置电源用端子,并且在相对的一条边设置与绕组端子连接的输出端子、以及与所述控制信号连接的控制用端子,该绕组端子用于向所述电动机供电,
将所述导电板的内周侧的所述端子部和所述功率模块的电源用端子连接,将所述控制基板和所述功率模块的控制用端子连接。
2.如权利要求1所述的控制单元,其特征在于,
所述功率模块的电源用端子由+以及-的端子构成,
安装于所述框架的导电板的所述端子部向平行于所述电动机输出轴的方向突出,
在所述导电板的两面突出的所述端子部均朝向同一方向,
一个导电板的所述端子部贯通所述框架并突出至另一个导电板的所述端子部为止来形成对,
形成于所述导电板的内周侧的所述端子部分别将所述导电板的两面的形成所述对的端子与所述功率模块的电源用端子连接。
3.如权利要求1或2所述的控制单元,其特征在于,
搭载于所述控制单元的电容器以及线圈的至少一方的脚部与形成于所述导电板的外周侧的所述端子部相互连接,该连接部、以及形成于所述导电板的内周侧的所述端子部和所述功率模块的电源用端子的连接部位于所述框架的同一侧。
4.如权利要求1至3中任一项所述的控制单元,其特征在于,
用于向所述控制单元供电的连接器的端子与所述框架的导电板在多个所述端子部彼此之间的位置进行连接。
5.如权利要求1至4中任一项所述的控制单元,其特征在于,
在所述框架的中央部形成有供所述电动机输出轴插通的大直径的孔,在其周围分散配置有所述导电板的内周侧的所述端子部,
在所述框架的外周附近配置有所述功率模块的控制信号端子用的小孔组,
形成于所述导电板的外周侧的所述端子部位于比该小孔组更靠内周侧的位置。
6.如权利要求1至5中任一项所述的控制单元,其特征在于,
在所述框架的一个面上具有:
隔断,该隔断用于对搭载于所述控制单元的电容器以及线圈中的至少一个进行定位;
柱,该柱保持与所述控制基板的距离,固定所述控制基板;以及
引导部,该引导部将所述功率模块的所述控制信号端子用的孔进行延长。
7.如权利要求1至6中任一项所述的控制单元,其特征在于,
所述电动机、所述控制基板、所述框架、所述功率模块依次同轴地配置于所述电动机输出轴的输出侧。
8.如权利要求1至6中任一项所述的控制单元,其特征在于,
所述电动机、所述功率模块、所述框架、所述控制基板依次同轴地配置于所述电动机输出轴的反输出侧。
9.一种电动助力转向控制装置,其特征在于,
由权利要求1至8中任一项所述的控制单元和所述电动机构成,利用所述电动机产生转向辅助转矩。
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